CAEシミュレーションに頼りすぎて逆に不具合を見逃すリスク

はじめに

製造業の現場では、デジタル化や自動化が急速に進む中、CAE（Computer Aided Engineering）シミュレーションの活用が当たり前となりました。
試作や物理検証にかかるコスト削減、リードタイム短縮、設計品質の向上といった大きなメリットを享受できるため、多くの企業がCAEを欠かせないツールとして導入しています。

一方で、「CAEシミュレーションに頼りすぎると現場の実像を見落としてしまう」「思わぬ不良やトラブルを見逃してしまう」といったリスクをはらんでいることも事実です。
本記事では、昭和から続くアナログな現場感や属人的なノウハウを重視しつつ、なぜCAE一辺倒のものづくりが危険なのか。
そして、バイヤー・サプライヤー双方が安心して調達・生産に携わるためにどのような視点が必要なのかを、実体験を交えて深く掘り下げます。

なぜ今、製造業がCAEを重視するのか？

開発リードタイムの短縮が命題

グローバル競争が激化する現在、各メーカーは開発スピードの向上とコスト削減が求められています。

物理試作を繰り返す従来のやり方では、リードタイムも費用も膨れ上がり、競合に太刀打ちできません。
そのためCAEを用いて設計段階で不具合を先回りして潰す文化が主流となっています。

熟練工不足とデジタル人材の台頭

少子高齢化に伴う技能継承問題も、現場からのデジタル化待望論を後押ししています。
設計や工程設計に関する職人的な「勘」や「経験」が、型を残せないまま失われつつあります。
そのため、誰でも一定レベルのものづくりができるCAEの定量的シミュレーションへの依存が高まっています。

工場自動化・スマートファクトリーとの親和性

DX化の文脈でも、CAEは自動化ライン設計や付帯設備の最適化、トレーサビリティ強化でも活躍します。
現物を作る前に様々な条件下で稼働検証できるため、不具合の予知がしやすくなり、工場の立ち上げリスクも低減できます。

CAEシミュレーションに「頼りすぎる」ことで起こる現場の落とし穴

シミュレーション前提が現物と異なることによるトラブル

CAEは現実世界を仮想空間で模擬する技術です。
しかし、現場では予想外の因子（微細な材料差異、温湿度変化、工具摩耗など）が多数存在します。
シミュレーション用の前提条件やパラメータがスコープ外だと、現物では全く異なる挙動になることも珍しくありません。

例えば、CAE上で応力分布に問題がないと判断した部品が、実生産で溶接至難・寸法不良・割れなどを起こすケースは枚挙にいとまがありません。
特に生産現場で起きる「不意打ち」の多くは、CAEのモデリングに織り込めていない現場特有の事象が原因です。

「ブラックボックス化」問題：現場担当者の理解不足がリスクを拡大

CAＥの解析モデルや数値基準は、一部の設計担当・解析担当しか理解していないことが多いです。
現場オペレーターやQC担当、サプライヤー側は何をもってOKなのか納得感が得られず、不良発生時の再発防止にも繋がりません。

さらにCAE出力そのものが「正」であるという思考停止を招きやすく、見落としや解析ミスに気付きづらくなります。
属人的かつ目の前の現象に誠実な昭和的ものづくりでは考えづらかった「現実との乖離」がここに潜んでいます。

機械・材料のローカル変化を拾えない

CAEシミュレーションでは、材料は理想値、設備はカタログスペックにて計算するのが一般的です。
しかし、現場で使う材料はロット差やサプライヤー差、熱処理やプレスの条件違いで微妙に特性が異なり得ます。

また、老朽化工程や曖昧なメンテナンス履歴を持つ工場設備は、数値で担保できない再現性の低下を生みます。
こうした“ばらつき”はシミュレーションから抜け落ちることが多く、現場目線・現物確認の重要性が失われがちです。

不具合・失敗事例に学ぶ「CAE依存」時代のリスク

事例1：成形品の寸法不良が大量発生したケース

ある自動車部品メーカーでは、CAE解析で成形品の寸法公差ギリギリで「合格」と判断した設計データを量産化しました。
現物試作時の評価はクリアしたものの、量産立ち上げ時に別のライン設備の微妙な違いにより、寸法が安定せず不良品が連発しました。
「CAE上ではOK」の前提に固執し、現場固有の設備条件を追加検証しなかったことが原因です。

事例2：溶接強度不足で重大リコール

また、溶接工程もCAEによる熱・応力解析で最適化されていましたが、現場の溶接ロボットのメンテ不良やオペレーター不足により、溶け込み不足が発生。
外観検査のみで出荷を進めていたため、後工程で破損クレームが相次ぎ、リコール問題に発展しました。
現物現場での「見える化」やサンプル破壊試験など、アナログ検証がおろそかになった結果といえるでしょう。

バイヤー・サプライヤー双方が押さえたい現場感とリスクマネジメント

CAEアウトプットの限界の共有が重要

バイヤーがサプライヤーに設計・解析データのみで「絶対安全」と押しつけるのは禁物です。
CAEが万能ではなく、現場でのばらつき・工程変動・検査の目利きといった人の感覚も重視すべきポイントです。

バイヤーは「シミュレーションでOKだから」ではなく、「現場条件に照らし合わせてもOKか？」を問い、現場主導の最終確認フローを推進しましょう。
また、サプライヤーも「シミュレーションどおりにものができない理由」を正直に共有し、実際の現物検証や工程データを提示する姿勢が求められます。

現棚やGEMBA（現場）の違和感に真摯に耳を傾ける

製造現場には、熟練者の「なんか変だ」「いつもと違う」という違和感が必ず発生します。
昭和的な勘や経験の蓄積は、緊急時に大きな威力を発揮します。
たとえば、温度計や圧力計、寸法測定のようなアナログ計測も継続し、それを設計段階にフィードバックするしくみを作るべきです。

定例的なフィードバックループの中で、シミュレーションでは拾えなかったトラブルや兆候を集約し、CAEモデルの再考や解析パラメータの更新につなげましょう。

水平展開・ナレッジ共有の徹底

現場で発見された不具合は、属人化させずに必ず設計・CAE担当にも水平展開します。
また、バイヤー・サプライヤーの垣根を超えて、同種不具合の発生状況や再発防止策を共有することで、次のリスクを先回りで潰していく文化・仕組み作りが肝要です。

昭和から続く“アナログ現場力”とデジタルCAEの融合

「現場100回」と「1回のシミュレーション」

どれだけCAEが進化しても、GEMBA（現場）での実地検証と素早いフィードバックがものづくりの本質です。
昭和時代、「現場100回」「実体験なくして設計なし」という風土が当たり前でした。

今の時代、それをそのまま繰り返すのは難しいですが、例えば
・CAEによる最適化
・現場検証によるファクトチェック
・ナレッジ化による水平展開
といったハイブリッド型の開発体制を目指すべきでしょう。

現場の声を活かすデジタル活用

IoTや自動計測の導入も、現場での実測値をエビデンスとして設計にフィードバックするためにはとても有効です。
リアルタイムで設備のばらつきや原材料ロット差を検知し、CAEモデルのアップデートデータとする試みが各社で進んでいます。
伝統的な手法をデジタルで見える化し、“現場力×シミュレーション”という新しいものづくり文化を育成しましょう。

まとめ：製造現場の時代精神とともに歩むCAE活用を

デジタル技術やCAEシミュレーションの発展は、ものづくりのスピード感と品質向上に大きく貢献してきました。
しかし、同時に現場の実像や属人的なノウハウを軽視する文化が根付く危険性も孕んでいます。

設計段階からCAEの限界を十分に認識し、現場で得られる生きた情報としっかり融合させる仕組みづくりがこれからの製造業には欠かせません。
バイヤー、サプライヤー、現場管理職、どの立場も“現物現場でしかわからない違和感”と“定量的なCAEシミュレーション”を有機的に結びつけ、新たなものづくりの地平線を切り拓きましょう。

それが、品質不良・リコールの未然防止はもちろんのこと、真の顧客信頼・企業発展への王道だと、私は確信しています。